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陷入中年危機的俄羅斯上面級火箭(下)——論俄羅斯航天近些年的衰落

前言

一、只有做外貿,才能維持的了生活這樣子

解體後的俄羅斯,此前依靠計劃經濟和軍備競賽拉動的軍工裝備需求不復存在,軍工產業,包括高端的航空航天產業,陷入了沒有訂單、技術停滯的困境。同時激進的經濟改革的休克療法,導致大批軍工企業和科研機構破產倒閉,員工失業甚至陷入赤貧。

在《陷入中年危機的俄羅斯上面級火箭(上)》講到了1986年挑戰者失事之後,商業發射一「箭」難求的機遇,接外貿單,積極自救是最佳方案。在美國的支持下,1993年4月15日俄羅斯赫魯尼切夫公司(Khrunichev Enterprises,大股東)、能源公司(NPO Energia)和美國洛克希德公司(Lockheed Corporation,95年和馬丁公司合併)建立合資公司(LKE, Lockheed Khrunichev Energia International),1995年重組成為國際發射服務公司(ILS),總部位於美國弗吉尼亞州雷斯頓(Reston),負責運營質子號(Proton)運載火箭的商業發射服務。

由於報價比西方均價要低7.5%,質子迅速成為國際商業發射的主力軍之一。然而,在進入國際發射業務幾年之後,ILS意識到自20世紀60年代末以來基本凍結的質子火箭及其上面級,急需升級,才能滿足體積和重量越來越大的大容量地球靜止軌道通信衛星。

Proton-K火箭,設計自20世紀60年代末以來基本凍結,廉頗老矣

對於質子火箭,制定了4個階段的質子火箭升級計劃,滿足超6噸GTO的發射能力。其中的第一階段開發新的數字飛行控制系統替換模擬系統,用RD-276發動機替換RD-253,Proton-M低地球軌道運送能力從20.7噸提升到22噸。

質子火箭的4階段升級方案

與此同時,對Block-DM上面級的升級換代工作也在進行中,大夥一致推選了天份極高的微風上面級。

二、微風不和煦,原為大殺器

一反蘇聯給自己大殺器起的雄壯名稱,比如火神、能源、閃電、聯盟、黑豹,這個上面級起名居然文縐縐----Breeze,微風,可能想植入四兩撥千斤的概念!但其實微風K(Breeze-K)真實的身份是----衛星殺手,星球大戰的產物!

(一)Breeze-K本來是用於消滅衛星

二十世紀八十年代初,作為對里根總統「星球大戰」的回應,一個叫做納瑞德「Naryad -V(Guard,衛士)」全新的反衛星系統出現在繪圖板上,它是蘇聯全面升級反導彈防禦盾牌的組成部分,也和切爾諾貝利核電站事故等事件一起,成為壓垮蘇聯經濟的最後幾根稻草

考慮軍事戰備要求,納瑞德系統利用了蘇聯當時最先進的洲際彈道導彈UR-100N作為載具。UR-100N是1975年啟用,北約起名SS-19導彈(三棱匕首),切洛梅領導的OKB-52設計局設計,地下發射井發射,射程1萬公里,該項目將其改造後的作為基礎級,起名Rockot。

要跟蹤衛星、攔截衛星,需要一個高度機動性的上面級,這就是Breeze-K的由來。Breeze-K被設計成用來釋放一個或多個火箭動力的反衛星武器,能夠攔截4萬公里高空的衛星。Rockot/Breeze-K聯袂的Naryad大殺器,在1990年11月20日從拜科努爾發射升空,第二次則於1991年12月在蘇聯解體前幾天發射。兩次任務均為亞軌道飛行,偽裝成常規的彈道導彈測試。

測試的主要目的是驗證微風K上面級,包括新的導航和控制系統是否能夠滿足空間衛星攔截的超精密需要,同時也驗證了零重力環境下上面級發動機的多次點火能力,展示了納瑞德機動平台多次空間機動的能力。

上圖為Rockot/Breeze-K、1995年巴黎航展上的微風K上面級實體

Breeze-K是微風初代上面級,發動機S5.92,和Fregat採用同一種型號,對於這款發動機的介紹,可以看本篇上集。

(二)Breeze-KM----微風上面級的第一次變形

根據美國和俄羅斯於1993年1月3日簽署的「第二階段裁減戰略武器條約」,俄羅斯僅被允許保留105枚UR-100N UTTKh洲際彈道導彈,65枚年富力強、正值壯年的導彈被要求退役,但其實改裝導彈用於商業發射,比銷毀這些導彈更實在!這就提供了將大量洲際彈道導彈轉化為衛星運載火箭的背景之一。但UR-100N UTTKh導彈軍轉民,走向商業化有兩個問題需要解決:

1、需要擴大載荷艙空間和相關的整流罩,滿足潛在客戶對於衛星發射的要求,原本削成錐體的上部外接了一個托體,讓設備倉整個擴了一倍,而高度略有縮短,用來作為整流罩的承力平台,同時整流罩的長度和面積都擴大,容積增加到8.8立方米。

2、在地下發射井發射,對於載荷有較大的聲學震動影響,不能寄希望於商業衛星載荷,能夠像毛子貨一樣結實!但是新建一個商用發射場對於當時剛剛解體的俄羅斯來說,太貴了,不得已,咬咬牙,在普列謝茨克改造了一個發射宇宙號火箭的發射架(133號發射場),用鋼套管虛擬了一把地下發射井的氛圍,成為世界上絕無僅有的「地上井」發射,僅僅花費了3500萬美元

世界上絕無僅有的「地上井」發射

改造於1995年立項,完成改造之後的Rokot/Breeze-KM,改叫轟鳴號(亦稱呼嘯、隆聲號),於2000年5月16日在普列謝茨克完成處女飛,兩顆銥星模擬載荷順利升空。彈道導彈改火箭項目成功,轟鳴號可以將質量為1950千克的有效載荷送入高度200千米、軌道傾角63度的近地軌道。

Rokot/Breeze-KM現在由俄羅斯德國合資的EUROCKOT公司運營

三、Breeze-M----套娃,微風第二次變形,適配質子火箭

為質子火箭的新的上面級招標於1993~1994年進行,眾望所歸,選中了Breeze-M上面級。

(一)套娃設計----引入拋棄型外部輔助推進劑貯箱

Breeze-M上面級是從Breeze-KM變體衍生出來的,為了配合直徑達到4.15米的粗壯的質子火箭,Breeze-K加了一個環形的外部推進劑貯箱。因此,整體由中央核心單元(Breeze-KM)和外部輔助推進劑貯箱組成。

2.49米高的外部輔助推進劑貯箱內壁倒錐形,有助於在發射時,作為承力結構托舉中央核心單元及其負載。

在飛行過程中,首先使用外部貯箱,大概在三次點火耗盡推進劑後,用火工品切斷與核心級的燃料和電氣連接,然後用分離彈簧拋棄空的外部輔助推進劑貯箱。

BREEZE-M,套進去,套進去!

(二)升級發動機

Breeze-M的整個推進系統使用四氧化氮和偏二甲肼的雙組元自燃推進劑。主發動機升級為S5.98,泵送式毒發,比沖328秒,可進行8次點火,推力約20kN,發動機有萬向節懸掛系統,可以根據機載計算機指令進行擺動。

Breeze-M的主發動機升級為S5.98,泵送式毒發,比沖328秒,可進行8次點火

Breeze-M配備了四個11D458M沉底推進器,推力392 N,用於主發動機啟動前在失重環境中產生推背感,讓推進劑沉底,便於擠壓抽吸。配置了十二台17D58E推進器用於姿態控制,推力13.3 N。所有輔助推進器在中央核心單元的尾艙壁上分四組安裝,每組中有一個推進劑沉底推進器和三個姿態控制推進器。

注意圖中一個沉底和三個姿態控制推進器作為一個組合,一共4組

上面級,工作在接近真空的環境中,沒有空氣阻力,因此不修邊幅,部分用於擠壓推進劑的高壓氦氣罐直接掛在外面,比如中央核心單元底部兩個和外部儲罐不對稱布置的四個氦氣加壓罐。

但中央核心單元有兩個小罐,見下圖中「F」high pressure tank,據稱用於貯存發動機點火推進劑組元以及供給姿控系統,但未見有文獻描述。

「F」high pressure tank 貯存了什麼?未見有文獻描述

圖中紅色噴嘴的是4台沉底推進器;大罐為高壓氦氣罐,用來擠壓推進劑

微風M上面級最近的升級是利用兩個新的高壓氦氣罐(80升)替換六個儲罐,並將儀器艙的布置移向中心,減輕拋棄外部輔助推進劑貯箱時的衝擊。

(三)電子設備重新設計

Breeze-K的電子設備和陀螺儀,分立元器件,跟不上時代要求

Breeze-K的電子設備顯然太過陳舊,Breeze-M升級後的飛行控制系統包括一個機載計算機,一個三軸陀螺穩定平台和一個導航系統,升級後航空電子設備和電池都被重新設計為在真空中工作,安裝在頂部的無壓設備艙,不像上一代Breeze-K需要加壓容器。

(四)改進效果明顯

赫魯尼切夫國家航天科研生產中心的禮炮設計局在1996年完成了Breeze-M的初步設計,一年後完成了一整套設計藍圖和多達10個後續發展原型。首發於1999年6月5日進行,但由於質子K火箭的第二級故障,未能施展身手。 2000年6月6日,進行了第二次試驗,火箭成功地將Gorizont-45衛星送入預定的軌道。

Breeze-M的優勢在於其非常緊湊的尺寸和長時間在太空中運行的能力。Breeze-M的高度只有2.6米,較Proton的老式Block D的5.5米大大縮減。

Proton-M火箭提供了4.35米和5.2米直徑整流罩。BREEZE-M扁平的身軀,讓出更多的空間,凈高7.65米,直徑4.7米,適合大型通信衛星。

Breeze-M加裝的外部輔助推進劑貯箱可以裝下14.6噸推進劑,攜帶的推進劑總量達到了19.92噸,包含13.26噸氧化劑四氧化二氮,和6.66噸偏二甲肼,最長飛行工作時間可以達到24小時(受到機載蓄電池容量限制),使得質子火箭能將3.2噸至3.5噸的有效載荷直送地球靜止軌道,相比之下Block D 僅能完成2.5噸;或將5.5噸至6噸以上的載荷送入地球靜止軌道轉移軌道。

Breeze-M還設計作為安加拉運載火箭,包括安加拉-A3和安加拉-A5的上面級

四、16個月內接踵而至的3次失敗

2001年4月7日,升級之後的Proton-M火箭配合Breeze-M發射Ekran-M 4衛星成功!在2002年底,正式用於商業發射。到2005年左右,隨著產量的擴大,Breeze-M取代了大部分質子火箭上的Block DM上面級。

一開始,微風M非常爭氣,連續發射13次成功,2006年2月28日由於外來異物堵塞增壓液壓泵噴嘴,導致氧化劑供應系統的異常中斷,第二次點火僅200秒之後停止工作,質子M-微風M發射Arabsat 4A衛星發射失敗,計入偶發的事故吧!然而,從2011年8月18日開始,噩夢不斷……

(一)時序參數出錯——莫名其妙的Ekspress-AM4失聯

Ekspress-AM4是俄羅斯衛星通信公司運營的一系列通信衛星中的最新型號,取代早期的Gorizont衛星,由歐洲宇航防務集團(後改名空客集團)製造,發射重達5.7噸,它帶有63個轉發器,是該公司容量最大,功能最強大的衛星。

2011年8月18日,用質子M-微風M發射Express-AM4通信衛星,悲劇出現在微風M第四次點火之後突然失聯,Ekspress-AM4 被送到了一個錯誤的軌道,遠地點20294公里,近地點995公里,軌道傾角51.23度。但衛星上3噸推進劑也不足以自行變軌到GEO,此次發射完全失敗,衛星被受控重返地球。

國際發射服務公司組建了失敗審查監督委員會(FROB)進行調查。微風M在第三次點火完成之後,按計劃拋棄了外部燃料貯箱。調查人員對外部燃料貯箱的軌道進行分析,得出的結論是,在第三次機動中,上面級已經未按預定的方向,出現飛行軌道的傾斜,慣性坐標系丟失,俯仰誤差持續惡化。在第四次點火後,上面級的遙測變得不穩定,無線電信號一直變弱,直到進入通信範圍12分鐘後完全失去聯繫。

後續分析飛行程序,重建整個飛行時序,進一步的調查發現,上面級用於三軸穩定的陀螺平台進入穩定工作狀態需要一定的時間,但在時序安排上,分配了錯誤的、過短的時長,因此上面級無法保持正確的姿態控制。

居然是軟體參數錯誤!在NASA《Estimating Flight Software Risk for a Space Launch Vehicle(評估航天運載器的飛行軟體風險)》一文中,該案例入選當代9大飛行軟體錯誤事故。

(二)第二次,製造不合規,微風發射Telkom 3 / Ekspress-MD 2 雙星失敗

質子M /微風M火箭於2012年8月6日拜科努爾再次發射升空,搭載1,140公斤俄羅斯Ekspress -MD2通信衛星和1,903公斤的印度尼西亞通信衛星Telkom-3。然而,在微風M上面級總計4次點火的第三次點火後,僅工作了7秒就罷工。把兩個衛星留在了267×5,010km×49.9°的錯誤軌道。

9月12日,國際發射服務公司發布了新聞稿,經調查認為這起事故是由不是按照規格製造的加壓系統部件引起的,導致計劃的18分鐘零5秒的第三次點火,僅持續7秒鐘。

所有質子M發射都暫停!!!所有微風M上面級都被召回!!!俄羅斯國家委員會和赫魯尼切夫國家航天科研生產中心編製了微風M上面級糾正行動計劃,包括對赫魯尼切夫國家航天科研生產中心和拜科努爾兩處,設計返工程序、測試、輔助設備和人員進行嚴格的質量監督。此外,國際發射服務公司和赫魯尼切夫國家航天科研生產中心將制定具體措施,建立統一的質量管理體系(QMS)。

一年內微風M連續兩次出事故!如果加上2011年11月8日天頂2發射的福布斯-土壤(Phobos-Grunt)探測器任務失敗,這一年多已經是第三次事故!這些事件這引發了有關俄羅斯航天業危機的討論,梅德韋傑夫坦承,由於頻繁的發射失敗,我們正在失去權力和數十億盧布。梅德韋傑夫於2012年8月14日主持了專題會議,普京參與了關於航天機構改革的討論。

普京與Roscosmos主席弗拉基米爾波波夫金(右)和德米特里羅戈津(左)在2012年8月航天工業問題會議上

2012年9月3日赫魯尼切夫總幹事弗拉季斯拉夫?涅斯捷羅夫被普京解職。

時任俄羅斯總理普京(左)和赫魯尼切夫中心主任弗拉季斯拉夫?涅斯捷羅夫於2009年3月在赫魯尼切夫航天中心舉行會議

這還沒有完, 2012年10月16日,微風M上面級由於沒有實施有效的推進劑鈍化(國際準則要求將用剩的推進劑排入太空,避免後續可能的爆炸),在軌道上爆炸,形成80個大的碎片,這些都是恐怖的衛星殺手!

(三)16個月內微風M第三次事故----設計留下的隱患讓Yamal 402減壽四年

2012年12月8日,質子M-微風M發射4.5噸重的Yamal 402衛星,在入軌過程中,微風M上面級提前4分鐘關機,衛星進入了錯誤的軌道,原計劃7,470×35,696 km×9°的GTO,變成了3095×35,678 km×26°度的GTO軌道。調整傾角非常耗費推進劑,後續衛星通過自帶推進劑入軌成功,但壽命從15年縮減到11年。

2013年2月13日,國際發射服務公司公布了事故原因,調查顯示:微風M上面級主發動機在第三次啟動時,受到了以熱流為主的多種不利因素影響,S5.98發動機氧化劑泵入口處聚集了大量氣體,這些氣體是汽化的四氧化二氮,氧化劑泵出現了飛車,導致軸承超速旋轉,而軸承又得不到液態工質的有效冷卻,最終在第四次點火工作期間,提前4分鐘關機。

在我們讚美微風上面級緊湊、低矮的構型的同時,要注意到凡事均有利有弊,微風上面級的主發動機是嵌在了貯箱內,高密度的架構節省了幾何尺寸和重量,但帶來了風險。

下圖中,S5.98 (14D30)發動機與儲罐和管道非常接近,其工作產生的熱輻射將加熱周圍部件,首當其衝的是周圍的貯箱。用紫色標註的是燃料,偏二甲肼,沸點63°C;用橙色是該發動機的氧化劑四氧化二氮,其沸點僅為21.69 °C。微風M通過增加14.6噸貯存能力的外部輔助推進劑貯箱,發動機工作時長大幅度拉長,突破了原本的熱控設計預設目標,會讓中央核心單元氧化劑貯箱在熱輻射中暴露更長的時間,即便相差了那麼1~2攝氏度,也會讓狀態完全改變!因此在拋棄外部輔助推進劑貯箱,使用核心單元貯箱推進劑工作的第四次點火過程中,出現了意外。

微風上面級的主發動機是嵌在了貯箱內!

國際發射服務公司宣布制定了微風上面級熱管理的後續要求,增加冗餘度,避免再次出現同類故障。

接二連三的航天事故,不少外國媒體驚呼:俄羅斯航天距離崩潰僅有一步之遙……

截至2018年3月28日,微風上面級一共發射了128次,合計失敗/部分失敗12次,其中5次為基礎級火箭的事故,7次上面級事故中3次部分失敗。

五、曾經撐起發射市場半邊天,2010年後各種事故背後的原因

我從來不懷疑俄羅斯這個偉大的民族,想一想二戰期間的應急動員能力!

在解體之後,俄羅斯工程技術人員,充分發揮了創造力和工程實現能力,並實現飛控系統的數字化,使得Fregat、Block D、Breeze三款上面級迅速迭代升級,滿足大容量通信衛星等商業發射的新要求,渡過了艱難的歲月!

然而,微風M集中出現的多次發射失敗/部分失敗,讓眾人懷疑這款上面級不可靠性;Block DM-03推進劑加註烏龍,另外2010年以來多起涉及質子M的火箭故障,包含角速度儀接反這種匪夷所思的低級錯誤,已經嚴重損害了俄羅斯在商業航天領域聲譽和競爭力

筆者就目前俄羅斯航天現狀的原因做一個粗淺的分析,整體上來說,受困於體制、規劃、管理、人才、市場等方面因素,說幾個重點:

(一)航天產業,技術人才青黃不接

在1991年解體的時候,俄羅斯航天行業核心管理人才和技術專家在40歲左右,到了2010年,20年之後,這些人已經到了退休的年齡(俄羅斯男60,女55歲退休),專家步入高齡化。根據外媒一份2013年的統計,俄羅斯航天行業的工人平均年齡約為45歲,擁有博士學位的平均年齡約為60歲。

然而俄羅斯航天新一代員工隊伍,卻沒有起來,更不要說有馬斯克一樣的年輕企業家領袖!

西南政法大學經濟學院制度經濟研究所的劉雲研究員專題研究了這個課題,他指出,俄羅斯人才青黃不接的深層次原因是其原本強大的工科教育體系的崩潰,以及各界不重視科技人才培養。

蘇聯時期是個崇尚技術與知識的時代,科學家、工程師社會地位很高。科學家、工程師自然是俄羅斯人最嚮往的職業之一,各大學的理工科專業可以招收到最優秀的學生,進而培養世界一流水平的科學家、工程師。這是蘇聯成為科技、工業強國的人才基礎。但目前俄羅斯的科技氛圍沒以前濃厚,年輕人對於最新科學技術的熱情也大不如前。最近20年來,該國熱衷於研發高新科學技術的年輕人越來越少。據稱,該國42%的民眾認為國家公務員是「最具吸引力的職業」。俄羅斯愈演愈烈的「公務員熱」直接導致一些高等院校「國家管理」和「公共事務管理」等與公務員相關文科專業的火爆。」有統計顯示,俄許多地區高等院校中與公務員有關聯的文科專業報考比例高達1:160,足見俄羅斯青年青睞可能在畢業後更容易成為公務員的文科專業。而且,政府最近幾年在航空航天產業投入了大量資金支持其發展,但這些費用大都投給了新的研發項目,而投入到人才培養上的資金相對不足,因此2010年開始,管理問題、人才斷層問題導致質量問題凸顯。

(二)管理跟不上,執行力淪為空談

老一代的管理人員、專家、前輩的離開,帶走的是一種精氣神,帶走的是一種文化!然而斷檔之後,俄羅斯「市場經濟條件」下的航天現代企業制度的建立並不成功。

現代產權經濟學創始人阿爾欽,與德姆塞茨在 1972年合著《生產、信息費用與經濟組織》。文章認為, 企業本質是一種團隊生產方式,最終產出物是一種共同努力結果, 每個成員的貢獻不可能精確進行分解和觀測,準確度量一個成員的付出是不可能的!

由於無法按每個人真實貢獻去支付報酬, 因此就有會有員工偷懶、鑽空子、作風馬虎隨便等問題,團隊成員缺乏努力工作的積極性,執行力就會掛在單位牆壁的流程、制度和標語上。

為避免出現偷懶打馬虎眼問題, 就需要有人專門監督,這就是一個企業中管理人員產生的原因。為了使監督有效, 需要給監督者積極性, 即給監督者一定的剩餘索取權,給監督者更大的積極性!這也是國有企業改革長期爭論的焦點問題。

航天行業,也不例外,美國洛克希德臭鼬工廠的十四條「金科玉律」,最後一條,寫著:參與項目的核心管理人員、技術人員按照績效進行獎勵,不允許官僚主義滋生,不吃大鍋飯。

我相信俄羅斯老牌航天企業,對於質檢,有完整的流程和制度,但從Block DM-03推進劑加註烏龍,包含角速度儀接反等幾期匪夷所思的低級錯誤(詳見《陷入中年危機的俄羅斯上面級火箭(中)》),暴露出在新型號定型、新員工上崗技能鑒定、驗證確認等環節,管理崗執行不到位,一線的技術人員按自己的理解在作業,諸多的管理漏洞!這些管理漏洞的背後,是管理者意願淡薄、管理能力差、管理不作為。

筆者從事管理工作十多年,對此深有感悟。其實,一個在方向指導上有失誤的管理者,玩忽職守的管理者,不作為的管理者,造成的危害,遠大於個別不在狀態的一線員工。俄羅斯航天企業管理團隊出現的問題,和績效考核體系的維度設計、考核力度有關係。

(三)事故調查有點走過場的感覺

我在南航讀本科的時候,到圖書館,最喜歡看的是一本內部期刊是《飛行事故調查與分析》,第一次了解了海恩法則,他指出:每一起嚴重事故的背後,必然有29次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患。法則強調兩點,一是事故的發生是量的積累的結果;二是再好的技術,再完美的規章,在實際操作層面,會因為操作人員的素質和責任心出現偏差,需要從管理上進行有效教育培訓、防控。

但俄羅斯每次事故調查,過程短,一般都是花費1~2個月,匆匆忙忙,可能是發射任務重吧。從失敗審查監督委員會(FROB)言辭表達上來看,好像試圖掩蓋什麼,均歸咎於一些雞毛蒜皮的原因。

嚴管就是厚愛!如果,對存在的問題,尤其是管理上的,不去正視,迴避正視,何談去改進?單純從事後進行處分追責,撤他三遍職,也不頂用。一個真正的管理者,應該是分析問題,預防問題發生,未雨綢繆。

(四)看不見的殺手----航天系統軟體質量控制問題

以往的事故,歸類為設計問題、生產製造工藝問題居多,但最近幾期事故,如上集講到的2017年11月28日聯盟號-Fregat火箭的導航軟體程序錯誤,2011年8月18日質子M-微風M發射Express-AM4通信衛星的時序軟體參數設置錯誤,揭示了航天質量管理的薄弱點----軟體質量問題。

此類問題相對隱蔽,哪怕對於老牌的阿里安空間公司最近也翻船!2018年1月5日阿里安5型運載火箭發射時,發射方位角應為90°,而調查發現,實際飛行的方位角被錯誤的裝訂成了70°,終結了阿里安5運載火箭超過十五年、連續82發發射連續成功的記錄。

火箭失聯20分鐘後,阿里安空間公司CEO Stephane Israel坦誠表示本次發射出現異常

必須對航天軟體引起的問題,予以警覺。軟體研製,不同於硬體生產,硬體生產質量控制是要製造成千上萬合乎規格的單元,而軟體研製是要獲得一個能夠完成工作的特定單元。軟體質量控制不能生搬硬套硬體的質量管理辦法。而且軟體運行還牽涉到軟硬體相互作用,導致其失效模式和運行環境等存在特殊性。

因此軟體質量測試需要引起更多重視,解決測試人員的配置和組織、技術方案選擇、測試規程、測試充分性、可用的測試工具和軟硬體環境等測試工程和技術管理。

筆者認為,2000~2010俄羅斯商業航天發射的黃金10年,事實上應該未雨綢繆,規劃很多事情,比如

1、質子、聯盟等火箭生產企業整合,大力推進績效改革,減員增效,提高產業薪酬水平,留住人才,搭建梯隊,基業長青;

2、引入外部質量監督力量,搞點國際航空航天AS9100質量認證,藉機提升質量管理水平;

3、在產品研發上,加快環保型安加拉火箭研發替代質子;有點錢了,把停頓多時的KVRB液氫液氧低溫上面級下決心研發出來。

然而,從結果看,上述工作並沒有有效推進。人無遠慮,必有近憂!

六、然而內憂外患,舉步維艱,俄羅斯能否重振航天大國雄風?

屢次發生事故,衛星發射保險公司紛紛提高保費,鑒於此,國際發射服務公司不得不下調發射服務費用保持競爭力。但各衛星運營商對俄羅斯運載器可靠性的普遍擔憂,紛紛把發射服務合同交給了其他發射公司,因為同時期,俄羅斯的競爭對手沒有放慢腳步,美國商業航天正致力於減少提升成本和開發強大的商業火箭。在渡過巔峰的2010年之後,俄羅斯的商業發射份額每況愈下!詳見下圖的灰色部分,黃色的為四國合資的海上發射公司。

如果,仔細查看上圖,你會發現,藍色,代表美國發射的次數,在13年之後顯著上升,尤其是在2017年,份額突破了60%,誰?SpaceX為代表的美國商業航天發射!一次次Falcon 9的完美髮射升空,和越來越成熟的一級回收,形成了非常大的反差。

在NASA的操盤下,以降低成本和提高成效為目標,美國商業航天蓬勃發展,而且卓有成效!SpaceX的鯰魚效應,讓商業發射的利潤率與20年前相比大幅縮水,要想從中賺大錢已經不可能了,這迫使莫斯科採取激進措施改革航天業:

(一)俄羅斯的航天領域第一次體制改革

解體後的俄羅斯航天業實施了私有化,莫斯科僅保留了部分所有權。在事故頻發之後,促使莫斯科重新將該行業置於嚴密監督和控制之下,這實質上與美國的做法背道而馳。

2013年9月4日,也就是質子M低級錯誤事故發生兩個月,俄羅斯副總理德米特里?羅高津(Dmitri Rogozin)宣布了重整計劃細節:建立一個國有股份公司,由俄羅斯航天局管理!俄羅斯聯合火箭航天公司(URSC)於2014年正式成立,一年之內33家大型科研生產聯合體等企業,幾乎整個俄羅斯航天工業,被高度集中到這個公司。2014年11月該公司提高了航天業員工的工資,試圖阻止人才流失,目前大約1萬美元的年薪。但即便如此,但2014年和2015年事故還是不斷。

(二)第二次改革造成的政企不分

2016年1月1日,剛成立的URSC與俄羅斯航天局(Roscosmos)進一步合併,俄羅斯航天國家集團公司誕生了!換句話說,俄羅斯把制定政策和宏觀管控的政府航天部門與具體負責研製生產的國有航天企業合併在一起,合併後的實體名稱還用Roscosmos,跟之前的航天局名稱一樣,進一步試圖把國家的意志直達工業生產部門。

巨無霸,政企不分,監管和執行一手包辦,職能和生產混搭,裁判和運動員合二為一!

很多人不看好!至少從目前跌跌不休的市場份額,以及近期幾起事故,並不能說很成功!而從2017年11月28日聯盟號-Fregat火箭發射19顆衛星的事故原因公布情況來看,更為含糊、閃爍其詞、護短,畢竟,自己打自己臉,不明智啊!

同時,在新組建的國有獨資巨無霸,也沒有明確混改等資本多元化方向,俄羅斯私人資本進入難;國家級壟斷下,私營航天企業想發展,更成未知數。

後記:

本文,從俄羅斯上面級火箭的發展和後續事故調查,用該視角分析俄羅斯航天業。當下,迫切需要挽回俄羅斯航天發射聲譽!作為危機應對,俄羅斯採用了宏觀上的,大統一的、自上而下機構改革,試圖有效提升執行力。但市場有市場的規律,企業有企業內在的管理科學和運營要求,是不是也同步,換個切入點,重心下移,幫扶建立企業內在的科學管理體系,明確職責、各司其職、監督執行、正本清源……

希望俄羅斯航天業,遇到中年危機之後,能有不惑!

本人才疏學淺,如有不當,歡迎指導,歡迎拍磚。

參考:

1、阿爾欽與德姆塞茨合著《生產、信息費用與經濟組織》

2、劉雲 陳祖華著《俄火箭發射失敗給中國教訓:年輕人爭當公務員》

3、周新蕾著《航天系統軟體測試的質量控制》

(全文完)

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